Python培訓(xùn)之人工智能技術(shù)是基于大數(shù)據(jù)吃飯的?

是什么讓AI從“科幻”變“科技”?

AI其實(shí)是個(gè)龐大而復(fù)雜的概念，但大都奠基于一項(xiàng)基礎(chǔ)的關(guān)鍵技術(shù)，這個(gè)技術(shù)叫做“機(jī)器學(xué)習(xí) Machine Learning”。

機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，就是讓機(jī)械擁有自主學(xué)習(xí)的能力，說(shuō)起來(lái)很簡(jiǎn)單，但在1950年代技術(shù)萌芽期間，演算法和硬體條件都不夠成熟，是直到近年來(lái)日益優(yōu)異的演算法，與強(qiáng)勁的硬體運(yùn)算能力，才讓機(jī)器學(xué)習(xí)的能力有突破性進(jìn)展，而其中帶進(jìn)展最為快速的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，就是大家最耳熟能詳?shù)末ぉぁ吧疃葘W(xué)習(xí)”。

我們來(lái)看看這個(gè)數(shù)據(jù)：2015年機(jī)器學(xué)習(xí)的周邊市場(chǎng)規(guī)模約3.6億美元，至2020年預(yù)估將突破29億美元，并在AI整體市場(chǎng)的50億美元中占了約六成比重，可以說(shuō)機(jī)器學(xué)習(xí)的技術(shù)突破，就是AI市場(chǎng)發(fā)展的原動(dòng)力。

既然機(jī)器學(xué)習(xí)重要，那么它究竟是什么?為何能進(jìn)展神速?

“大數(shù)據(jù)”提高了深度學(xué)習(xí)精準(zhǔn)度

演算法及硬件條件的大幅躍進(jìn)提供了機(jī)器學(xué)習(xí)發(fā)展的優(yōu)良條件，再加上數(shù)字化聯(lián)網(wǎng)的蓬勃下帶來(lái)的“大數(shù)據(jù)”，便引爆了科技大廠爭(zhēng)相投入深度學(xué)習(xí)技術(shù)的浪潮。目前不管是NVIDIA這類的芯片商，或擅長(zhǎng)演算法的Google、Facebook等軟件商，最常提到從事的機(jī)器學(xué)習(xí)的主流技術(shù)，就是深度學(xué)習(xí)。

舉個(gè)例子描述深度學(xué)習(xí)如何進(jìn)行。想像一下，要讓一臺(tái)搭載深度學(xué)習(xí)能力的車輛進(jìn)行自動(dòng)駕駛，面對(duì)陌生的路線、隨時(shí)有行人沖出馬路的危險(xiǎn)路況，機(jī)器怎么判斷?透過(guò)深度學(xué)習(xí)，你可先一次提供機(jī)器海量的數(shù)據(jù)資訊，包含路標(biāo)、號(hào)志、路樹、行人、等，讓它學(xué)會(huì)辨識(shí)環(huán)境中的物體為何，學(xué)會(huì)了，便有助于它在行進(jìn)過(guò)程中快速而精準(zhǔn)地避開障礙、找出最佳路徑，并順利抵達(dá)目的地。只要數(shù)據(jù)越豐富完整，機(jī)器就越能夠提高一切辨識(shí)的精準(zhǔn)度，以加強(qiáng)判斷能力。

這么說(shuō)來(lái)，要能讓AI靠“深度學(xué)習(xí)”發(fā)展思考能力，很大程度是依賴大數(shù)據(jù)所賜，不過(guò)，這時(shí)候我們就會(huì)面臨一個(gè)問(wèn)題：沒有大數(shù)據(jù)，深度學(xué)習(xí)就毫無(wú)用武之地了嗎?

“小數(shù)據(jù)”的機(jī)器學(xué)習(xí)方案也蓄勢(shì)待發(fā)

大數(shù)據(jù)帶給深度學(xué)習(xí)強(qiáng)而有力的判斷能力，但其實(shí)機(jī)器若要做到“學(xué)習(xí)”這件事，深度學(xué)習(xí)并不是唯一方法。

回到自動(dòng)駕駛的例子，倘若這次我們先不將海量的數(shù)據(jù)提供給機(jī)器，而是只告訴他“目的地”、“禁止碰撞”兩項(xiàng)指令，然后任憑他不斷的Trial & Error，在失敗中汲取“經(jīng)驗(yàn)”以達(dá)到學(xué)習(xí)的效果，最終也能抵達(dá)目的地(前提當(dāng)然是沒有遭遇嚴(yán)重車禍影響行進(jìn)能力)。這樣在初始階段不仰賴大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)方式，可以歸類為“強(qiáng)化學(xué)習(xí)”。

強(qiáng)化學(xué)習(xí)的方法能補(bǔ)足機(jī)器在突發(fā)狀況下的應(yīng)變能力，AlphaGO 的開發(fā)商 DeepMind 也深諳這項(xiàng)方法的優(yōu)點(diǎn)，因此讓 AlphaGO 也借著深度學(xué)習(xí)與強(qiáng)化學(xué)習(xí)的組合，在對(duì)手下出意料之外的棋步時(shí)，隨即建立新的經(jīng)驗(yàn)，以做為未來(lái)在相同局勢(shì)下能克敵制勝的判斷依據(jù)。

為什么我們需要“小數(shù)據(jù)”的 AI 培養(yǎng)方案?

事實(shí)上，“獲取足夠大量的數(shù)據(jù)”就是極耗成本的一件事，此外，有些數(shù)據(jù)如罕見疾病的病歷、癥狀等本身就具稀有性，因此像是強(qiáng)化學(xué)習(xí)等低數(shù)據(jù)依賴度機(jī)器學(xué)習(xí)方案逐漸開始受到青睞，許多公司與研究機(jī)構(gòu)也以此作為研發(fā)的努力方向。日前就有一間名為 Gamalon 的新創(chuàng)公司發(fā)表新技術(shù)，表示其 AI 系統(tǒng)可僅用很少量的數(shù)據(jù)訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)，就達(dá)到媲美進(jìn)行深度學(xué)習(xí)后的精準(zhǔn)辨識(shí)能力，成功吸引市場(chǎng)關(guān)注。

除了一般仰賴大數(shù)據(jù)的深度學(xué)習(xí)外，其他可降低數(shù)據(jù)量依賴度的機(jī)器學(xué)習(xí)方案正不斷醞釀中。在不遠(yuǎn)的未來(lái)，我們開車出門只要安穩(wěn)的在后座休息，不須擔(dān)心安全與塞車問(wèn)題，AI 自然會(huì)幫我們找到最佳路徑;彈指輕點(diǎn)，手機(jī)便會(huì)幫我們挑選出最適合的購(gòu)物選擇;還可能有貼身的虛擬健康顧問(wèn)可咨詢，并隨時(shí)告知我們每天的飲食是否均衡、甚至幫我們?cè)O(shè)計(jì)健康菜單。

AI 深入生活的程度，說(shuō)不定會(huì)比我們想像中來(lái)得更快。